JNI
Sun JNI
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JNI overview
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JNI 知识脉络
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JNI design
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JNI 暴露给 native 的是一个 Pointer.Java 调用 native 的方法时，这个 Pointer 作为一个参数(即 jnienv，提供了很多操作 JVM 的方法，这些方法叫作 JNI 方法)
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编译/ 链接 /加载
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native 方法参数
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native 引用 JVM 对象
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基本类型数据是直接 copy value 的
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其余类型传递引用到 native。所以
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native 代码调用 JNI 方法时，JNI 方法可能会抛出错误。native 代码应该在调用 JNI 方法后，调用
ExceptionOccurred()来检查是不是发生了错误，获取 pendingException,并且做相应的处理。如果没有处理 pendingException 就调用其他的 JNI 方法，即有可能会发生错误，只有少数几个 JNI 方法在有 pendingException 的情况下可以正常运行 -
native 代码调用 JNI 方法
ExceptionClear()来表示 pendingException 已经被处理了。 -
native 代码 return 的时候，有未处理的 pendingException，会在 java 代码里 raise this pendingException
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native 代码可以调用 JNI 方法
ThrowNew(jnienv*, exceptionClassObject, exceptionMsgString)来主动 raise an exception. -
多线程时的异常处理。？一个线程需要在适当的时候调用
ExceptionOccurred()来获取是否另一个线程有异常发生，这里我不能很好的理解。
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- 基础类型
- boolean -> jboolean;
- byte -> jbyte
- ...
- 引用类型
jobject / jclass / jstring / jarray / jXXXarray / jthrowable- C++里面这些类型有父子继承关系，C 里面都是 jobject.
- type signature
- 基础类型：
Zboolean Bbyte Cchar Sshort Iint Jlong Ffloat Ddouble - 类：
L fully-qualified-class ;，比如Ljava/lang/String; - 数组：
[type，比如[B - 方法:
( arg-types ) ret-type，比如(ILjava/lang/String;[I)J
- 基础类型：
- Modified UTF-8 String
- 基础类型
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jnienv*是一个指针，指向一个包含所有 JNI 方法指针的struct。- functions 分类具体的 jni functions.
- Version @R_525_4045@ion
- Class Operations
- Exceptions
- Global and Local References
- Weak Global References
- Object Operations
- Accessing Fields of Objects
- Calling Instance Methods
- Accessing Static Fields
- Calling Static Methods
- String Operations
- Array Operations
- Registering Native Methods
- Monitor Operations
- NIO Support
- Reflection Support
- Java VM Interface
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Invocation API 。 用来给独立的 native 代码（即不是从 java 的
System.loadLibrary加载的 native 代码）操作 JVM 的 API-
可以主动新建一个
JVM；让 JVM 加载一个指定的class;执行类的某些方法或者进行某些操作（就像一般的 native 代码执行 jvm 方法一样）。 -
JVM 加载 native library
- jdk1.2 后，native library 跟自己类所在的 classLoader 绑定。一旦所在类的 classLoader 被卸载了，native library 也会被清除；一个 JVM 只能加载一个 native library 一次
- native library 可以提供一个方法
jint JNI_OnLoad(JavaVM *vm, void *reserved);在System.loadLibrary时 JVM 主动调用，以获取 native library 要求的 JVM 版本号（比如JNI_VERSION_1_2这些都是已定义好的int常量）。 - native library 可以提供一个方法
void JNI_OnUnload(JavaVM *vm, void *reserved);在包含 native library 的 class loader 被 gc 的时候由 JVM 主动调用，以让 native code 执行一些必要的内存清理工作（比如释放 global reference 等）。
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Invocation API functionsnative 可以用来主动操作 JVM 的方法(全局方法，不需要调用env->XXX，需要在 native code 里#include <jni.h>)。jint JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs(void *vm_args);native code 调用这个方法来获取 JVM 的默认配置参数，vm_args是一个指向JavaVMInitArgs结构的指针。
// JavaVMInitArgs结构 typedef struct JavaVMInitArgs { jint version; jint noptions; JavaVMOption *options; jboolean ignoreUnrecognized; } JavaVMInitArgs; // JavaVMOption typedef struct JavaVMOption { char *optionString; /* the option as a string in the default platform encoding */ void *extraInfo; } JavaVMOption; // JavaVM结构 typedef const struct JNIInvokeInterface *JavaVM; const struct JNIInvokeInterface ... = { NULL, NULL, NULL, DestroyJavaVM, AttachCurrentThread, DetachCurrentThread, GetEnv, AttachCurrentThreadAsDaemon };-
从 JDK1.2 开始，不支持一个进程里有多个 JVM 了。所以下面的几个方法都受到影响（比如只能获得一个 JVM，或者是）
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jint DestroyJavaVM(JavaVM *vm);将当前线程 attatch 到 JVM 上，在该线程成为 JVM 的唯一用户线程时，退出该 JVM 并且释放其占有的资源。jint AttachCurrentThread(JavaVM *vm, void **p_env, void *thr_args);把当前线程加到 JVM 里，参数p_env接收加进去以后的JNI Interface的指针，thr_args是增加线程到 JVM 的参数，结构如下：
typedef struct JavaVMAttachArgs { jint version; /* must be at least JNI_VERSION_1_2 */ char *name; /* the name of the thread as a modified UTF-8 string, or NULL */ jobject group; /* global ref of a ThreadGroup object, or NULL */ } JavaVMAttachArgsjint AttachCurrentThreadAsDaemon(JavaVM* vm, void** p_env, void* args);把当前线程作为 Daemon thread加到 JVM 里。如果已经加过了，单纯地设置p_env的值，不会改变已经添加的线程的 daemon 状态（即如果之前不是 daemon，调用这个方法并不会让其变成 daemon）jint DetachCurrentThread(JavaVM *vm);取消 JVM 里的当前线程，其占有的锁都会释放掉。jint GetEnv(JavaVM *vm, void **env, jint version);获取 JVM 中当前线程对应的JNI Interface，version参数为要求的 JVM version，如果实际的 JVM 不支持指定的 version 的话（比如实际为1.1要求的却是1.2），会返回错误，
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Java 命令行中使用 jni
- 编写 java/kt 代码，注册 native 方法，在
static代码块中执行System.loadLibrary（对于 kt 为 companion object 的initblock）. - 通过 java/kt 代码生成 class 文件
- 使用
javac或者kotlinc（在 AS 的 plugins 中有该工具），生成.class.
- 使用
- 使用
javah X.class对生成的.class文件，生成所需的 C header file ,.h - 编写
.h对应的.c文件，在其中实现方法声明的方法。 - 调用
gcc -c X.c来生成.o文件 - 调用
gcc -shared -o X.so X.o来生成.so文件，得到共享库。（在 linux 上为libXXX.so，在 Mac 上为libXXX.jnilib） - 调用
java执行有 jni 参与的 java 类。- 使用
-Djava.library.path=""来引用所有的 jni 库 - 使用
-cp来指定所需的 class 或者 jar. - java_command.md
- 使用
问题
何时加载 so
在调用 native 方法前的任何时间都可以.通常在类的 static 代码块中进行加载.
jni 方法是如何进行注册的.
- 静态注册 : 通过
javah生成.h文件,实现其中的方法. 优点: 简单; 缺点 : 方法名长. - 动态注册 : 通过在
jNI_OnLoad方法中调用jnienv.registerNatives来进行注册,其中参数有java 方法名和c 方法指针的对应.
jni 的 java 层和 c 层的参数类型如何转换? Integer 会转成什么类型? string 呢?
- 除了 string/class/Throwable 外的 Object 都转成
jobject. - Integer 是 jobject , string 是 jstring
jnienv 是线程相关的吗?
- 是的, jnienv 是线程独立的.
JNI 如何在 native 调用 java 的方法? 如何获取一个对象的属性?
- 找到 jclass -> 通过
jnienv.getmethodId(jclass, methodName, methodSig)获取 jMethodID -> 通过jnienv.callVoidMethod(obj, methodId, params);
对于static方法要使用jnienv.callStaticVoidMethod(可能是因为涉及到方法的分派) - 对象的成员变量需要用
getByyteField等方法来获取.
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